MOEMS adalah teknologi baru yang telah menjadi salah satu teknologi paling populer di dunia. MOEMS adalah sistem mikro-elektro-mekanis (MEMS) yang menggunakan sistem fotonik. Ini berisi modulator optik mikro-mekanis, sakelar optik mikro-mekanis, IC dan komponen lainnya, dan menggunakan miniaturisasi, multiplisitas, dan mikroelektronika teknologi MEMS untuk mencapai integrasi perangkat optik dan perangkat listrik yang mulus. Sederhananya, MOEMS adalah integrasi lebih lanjut dari chip tingkat sistem. Dibandingkan dengan perangkat opto-mekanik skala besar, PCB desain perangkat MOEMS lebih kecil, lebih ringan, lebih cepat (dengan frekuensi resonansi yang lebih tinggi), dan dapat diproduksi dalam batch. Dibandingkan dengan metode pandu gelombang, metode ruang bebas ini memiliki keunggulan kerugian kopling yang lebih rendah dan crosstalk yang lebih kecil. Perubahan fotonik dan teknologi informasi secara langsung mendorong perkembangan MOEMS. Gambar 1 menunjukkan hubungan antara mikroelektronika, mikromekanik, optoelektronika, serat optik, MEMS dan MOEMS. Saat ini, teknologi informasi berkembang pesat dan terus diperbarui, dan pada tahun 2010, kecepatan pembukaan cahaya dapat mencapai Tb/s. Peningkatan kecepatan data dan persyaratan peralatan generasi baru yang berkinerja lebih tinggi telah mendorong permintaan untuk MOEMS dan interkoneksi optik, dan penerapan perangkat MOEMS desain PCB di bidang optoelektronika terus berkembang.

Desain PCB dan analisis metode pengemasan perangkat MOEMS

Desain PCB Perangkat MOEMS dan teknologi Desain PCB Perangkat MOEMS dibagi menjadi jenis interferensi, difraksi, transmisi, dan refleksi sesuai dengan prinsip kerja fisiknya (lihat Tabel 1), dan sebagian besar menggunakan perangkat reflektif. MOEMS telah mencapai perkembangan yang signifikan dalam beberapa tahun terakhir. Dalam beberapa tahun terakhir, karena peningkatan permintaan untuk komunikasi dan transmisi data berkecepatan tinggi, penelitian dan pengembangan teknologi MOEMS dan perangkatnya telah sangat dirangsang. Kerugian rendah yang diperlukan, sensitivitas EMV rendah, dan kecepatan data tinggi crosstalk rendah yang dipantulkan perangkat MOEMS desain PCB telah dikembangkan.

Saat ini, selain perangkat sederhana seperti variable optical attenuators (VOA), teknologi MOEMS juga dapat digunakan untuk menghasilkan laser yang dapat disetel permukaan rongga vertikal (VCSEL), modulator optik, fotodetektor selektif panjang gelombang yang dapat disetel, dan perangkat optik lainnya. Komponen dan filter aktif, sakelar optik, pengganda optik add/drop panjang gelombang yang dapat diprogram (OADM) dan komponen pasif optik lainnya serta sambungan silang optik skala besar (OXC).

Dalam teknologi informasi, salah satu kunci aplikasi optik adalah sumber cahaya yang dikomersialkan. Selain sumber cahaya monolitik (seperti sumber radiasi termal, LED, LD, dan VCSEL), sumber cahaya MOEMS dengan perangkat aktif sangat diperhatikan. Misalnya, dalam VCSEL yang dapat disetel, panjang gelombang emisi resonator dapat diubah dengan mengubah panjang resonator dengan mikromekanik, sehingga mewujudkan teknologi WDM berkinerja tinggi. Saat ini, metode penyetelan kantilever penopang dan struktur yang dapat digerakkan dengan lengan penopang telah dikembangkan.

Sakelar optik MOEMS dengan cermin bergerak dan susunan cermin juga telah dikembangkan untuk merakit susunan sakelar OXC, paralel, dan on/off. Gambar 2 menunjukkan sakelar serat optik MOEMS ruang bebas, yang memiliki sepasang aktuator kantilever berbentuk U untuk gerakan lateral serat. Dibandingkan dengan sakelar pandu gelombang tradisional, kelebihannya adalah kehilangan kopling yang lebih rendah dan crosstalk yang lebih kecil.

Filter optik dengan berbagai penyesuaian terus menerus adalah perangkat yang sangat penting dalam jaringan DWDM variabel, dan filter MOEMS F_P menggunakan berbagai sistem material telah dikembangkan. Karena fleksibilitas mekanis dari diafragma yang dapat disetel dan panjang rongga optik yang efektif, rentang panjang gelombang yang dapat disetel dari perangkat ini hanya 70nm. Perusahaan OpNext Jepang telah mengembangkan filter MOEMS F_P dengan rekor lebar yang dapat disetel. Filter ini didasarkan pada beberapa teknologi MOEMS InP/celah udara. Struktur vertikal terdiri dari 6 lapisan diafragma InP yang ditangguhkan. Film adalah struktur melingkar dan didukung oleh tiga atau empat bingkai suspensi. Koneksi meja dukungan persegi panjang. Filter F_P yang dapat disetel secara terus menerus memiliki stop band yang sangat lebar, menutupi jendela komunikasi optik kedua dan ketiga (1 250 ~ 1800 nm), lebar penyetelan panjang gelombangnya lebih besar dari 112 nm, dan tegangan aktuasi serendah 5V.

Teknologi desain dan produksi MOEMS Sebagian besar teknologi produksi MOEMS secara langsung berevolusi dari industri IC dan standar manufakturnya. Oleh karena itu, teknologi pemesinan mikro bodi dan permukaan dan pemesinan mikro volume tinggi (HARM) digunakan di MOEMS. Tetapi ada tantangan lain seperti ukuran die, keseragaman material, teknologi tiga dimensi, topografi permukaan dan pemrosesan akhir, ketidakrataan dan sensitivitas suhu.